Now Reading
Система ИФН
0

Система ИФН

by admin30.08.2014

Образование такой системы диктовалось тем, что вирусы — не только случайные возбудители инфекционных болезней, но и постоянные спутники всех форм органического мира. Мы уже говорили о роли вирусов в эволюции органического мира, но сейчас хотели бы подчеркнуть повсеместное распространение вирусов. По нашему определению, вирусы являются автономными генетическими структурами, способными функционировать и репродуцироваться в клетках животных, растений, простейших, грибов и бактерий. Под это определение подходят не только классические вирусы, но и плазмиды, вироиды, а также агенты типа скрепи — своеобразные «взбесившиеся» гены. Вирусы, как теперь почти все признают, произошли от генетических элементов клеток. При этом мы хотели бы подчеркнуть, что вирусы возникли и эволюционировали одновременно и вместе с появлением и эволюцией клеточных форм жизни, поэтому вирусы, т.е. своеобразные обломки жизни, сопровождают всегда и везде полноценные, клеточные формы жизни.

Система ИФН сформировалась в филогенезе тогда же, когда возникла , т.е. у позвоночных. Однако с самого начала она отличалась от иммунной системы, так как и объект ее действия — чужеродные нуклеиновые кислоты, и способы их распознавания и элиминации не имеют сходства с распознаванием и элиминацией чужеродных белков. Белки построены из 20 аминокислот, имеющих различную конформацию, обеспечивающую разнообразие структуры антигенных детерминант. Нуклеиновые кислоты построены из 4 нуклеотидов, образующих 2 конформационно сходные пары, поэтому антигенные свойства разных нуклеиновых кислот сходны, и у них не существует многообразия антигенных детерминант. Иммунная система имеет специализированные клетки и органы, а разнообразие и специфичность антител свидетельствуют о многообразии антигенных детерминант белков. Система ИФН не имеет ни специализированных клеток, ни тем более органов, она существует в каждой клетке, так как каждая клетка может быть заражена вирусом и должна иметь систему распознавания и элиминации чужеродной генетической информации, т.е. вирусной нуклеиновой кислоты. Если эволюция иммунной системы шла по пути увеличения разнообразия антител и специализации клеток иммунной системы, то эволюция системы ИФН — по пути видовой специфичности распознавания «своего и чужого».

Многообразие обнаруживаемых и изученных к настоящему времени физиологических функций ИФН, несомненно, указывает на их контрольно-регуляторную роль в сохранении гомеостаза. Основные эффекты ИФН можно подразделить на антивирусные, антимикробные, антипролиферативные, иммуномодулирующие, радиопротективные и др.

Даже простое перечисление эффектов ИФН свидетельствует о том, что по весомости эта система сравнима с системой иммунитета, а по универсальности даже превосходит ее. Именно эта универсальность ИФН делает его важнейшим фактором неспецифической резистентности.

Теперь, основываясь на этих соображениях эволюционного развития, рассмотрим особенности системы ИФН, механизм его действия, основную задачу системы и дополнительные ее функции, а также взаимосвязь и взаимозависимость интерфероновой и иммунной систем.

Если исходить из того, что вирусы явились побудительной причиной образования системы ИФН, то закономерен вопрос: а почему эта система возникла только у позвоночных? На этот вопрос можно ответить вопросом же: а почему современная иммунная система появилась только у позвоночных? По-видимому, в эволюционном процессе можно усмотреть метод проб и ошибок. Только появление позвоночных создало условия для возникновения разума. Однако и в этом случае эволюция долго стояла на месте, потеряв 300 млн лет на динозавров, пока, наконец, произошло последнее усложнение генома и появились млекопитающие. Оставим многочисленные «почему», на которые пока нет ответа, и вернемся к системе ИФН.

Мы отметили главную функцию системы ИФН — выявление и элиминацию чужеродной нуклеиновой кислоты. Если речь идет о вирусах, то генетический материал их разнообразен: одно- и двунитчатые РНК и ДНК, линейные, кольцевые, фрагментарные. Природа как бы испробовала на вирусах всевозможные виды генетического материала, прежде чем окончательно остановила свой выбор на канонической его форме — двунитчатой ДНК, общей для всех клеточных организмов, начиная от бактерий и кончая человеком.

При всем разнообразии генетического материала вирусов одной из точек, где можно поставить , служит инициация трансляции. Именно здесь и работает механизм системы ИФН. Схематически действие ИФН можно представить следующим образом. ИФН индуцирует синтез протеинкиназы, которая фосфорилирует один из инициирующих факторов трансляции. Фосфорилированный инициирующий фактор не может обеспечить образование инициирующего комплекса. Избирательное подавление трансляции вирусных матриц обусловлено либо большей чувствительностью вирусной системы трансляции к фосфорилированию инициирующего фактора, либо специфическим выключением трансляции зараженной клетки. В обработанных ИФН клетках индуцируется синтез 2-5А-синтетазы — фермента, синтезирующего 2′, 5′-олигоадениловую кислоту, которая в конечном итоге приводит к активации нуклеаз, разрушающих свободные, в данном случае вирусные, иРНК. Таким образом, те вирусные иРНК, которые не смогли связаться с рибосо мами, подвергаются разрушению нуклеазами. Оба эффекта связаны с функционированием в обработанных ИФН клетках дсРНК.

Установлена также активация вновь синтезированными ингибиторами гидролиза 3Н-РНК после добавления их к клеточному соку нормальных клеток L929. Кроме олиго-А-синтетазы, в продуктах трансляции иРНК-АВБ присутствует также протеинкиназа.

Не останавливаясь более подробно на этих принципиально важных для объяснения предлагаемой концепции данных, считаем необходимым еще раз подчеркнуть, что ИФН действует через существующую систему регуляции синтеза нуклеиновых кислот, активируя ферменты и ингибиторы, блокирующие трансляцию или приводящие к деградации чужеродной генетической информации.

Таким образом, блокирование ИФН стадии инициации трансляции и разрушение иРНК вируса обусловливают его универсальный механизм действия при инфекциях, вызванных вирусами с разным генетическим материалом. До сих пор неясно, каким путем ИФН -система распознает чужеродные нуклеиновые кислоты, точнее, иРНК. Платой за это распознавание является приостановка общей трансляции в клетке — отсюда антипролиферативный эффект ИФН. В общем этот отрицательный эффект ИФН имеет и положительную сторону — подавление опухолевого роста. Здесь иммунная система стыкуется с системой ИФН.

Однако этим далеко не исчерпываются прямые и обратные связи иммунной и интерфероновой систем. С одной стороны, ИФН стимулирует фагоцитоз, естественных киллеров, экспрессию антигенов главного комплекса гистосовместимости; с другой — угнетает образование антител, развитие анафилактического шока, гиперчувствительность замедленного типа, пролиферацию лимфоцитов, реакции на трансплантат и реакцию связывания комплемента.

Многие из этих эффектов понятны, если исходить из главной функции ИФН и механизма его действия. Поскольку ценой действия ИФН является приостановка трансляции, понятна ингибиция образования антител, пролиферации лимфоцитов, реакция клеток на трансплантат. В то же время требуют изучения и объяснения такие его эффекты, как стимуляция фагоцитоза, усиление активности киллеров или экспрессия главного комплекса гистосовместимости.

Ваша эмоция
Нравится
0%
Интересно
0%
Не понятно
0%
Я в шоке!
0%
Злость
0%
Плачу
0%

Leave a Response

19 + 5 =